3. Livets förutsättningar

Organismerna är beroende av olika gemensamma faktorer och karakteriseras bla. av behovet av energi, förmåga att reagera på förändringar i omgivningen, "driften" att föröka sig och att vara en länk i artens ständigt pågående anpassning till sin livsmiljö, alltså det som vi kallar för evolution.

Livet på jorden påverkas och är beroende av tre huvudfaktorer, nämligen vatten samt solstrålning i form av värme och ljus. Dessa faktorer är de som utgör förutsättningarna för fotosyntes, vilket är den process som binder energi från solljuset i växter och andra producenter, vilka oftast är första länken i näringskedjorna. Utan fotosyntes skulle livet på jorden te sig mycket annorlunda, troligen så som det var i början av livets utveckling, i form av encelliga primitiva organismer som levde i havet och levde på föreningar som spottades ut ur vulkaniska sprickor på havsbottnarna. En del av organismerna levde på andra döda organismer.

Alla organismer är uppbyggda av samma organiska grundbyggstenar, nämligen kolhydrater, lipider och proteiner. Dessa molekyler består av grundämnen, framför allt kol, väte, syre och kväve. Grundämnena upptas av producenterna (alltså växter, alger och cyanobakterier) från marken, vattnet och luften i oorganisk form och omvandlas i cellens ämnesomsättning (metabolism) till de nämnda nödvändiga organiska föreningarna. En av dessa ämnesomsättningsreaktioner är fotosyntesen, som omvandlar vatten och koldioxid till syre och livsviktigt energirikt socker. Fotosyntesen är alltså beroende av strålning i form av ljus.

Utgångsämnena i fotosyntesen är koldioxid och vatten. Producenter som lever i vatten tar upp koldioxid som är löst i vatten, medan landlevande producenter upptar den direkt från luften via öppningar i bladen. Vattnets fysikaliska egenskaper gör att det kan upptas från marken och transporteras "automatiskt" i ledningssträngar uppåt via stammen till bladens celler där fotosyntesen sker. De enskilda vattenmolekylerna attraheras till varandra och kan därför "dras" uppåt i växtens ledningssträngar. Denna attraktion kallas kohesionskraft.

Övriga kemisk-fysikaliska egenskaper hos vattnet påverkar också livet på jorden. Vattnet har tex. en god buffringsförmåga då det gäller temperaturförändringar och kan via avdunstning kyla ner organismer. Cellernas volym utgörs i huvudsak av vatten, eftersom de flesta ämnen löser sig bra i vatten är cellens ämnesomsättning beroende av vattnet.